异丁烯/苯乙烯衍生物共聚物及阳离子聚合制备方法技术

技术编号:17238269 阅读:25 留言:0更新日期:2018-02-10 17:54
本发明专利技术涉及一种异丁烯/苯乙烯衍生物聚合物及其制备方法,所述聚合物为具有式(I)所示结构的单体A和异丁烯单体的共聚物。本发明专利技术的聚合物可以很容易地实现进一步地化学改性;同时,通过调整所述苯乙烯衍生物单体A的加入量,可以很容易地实现所述聚合物的基本性能的调整,如玻璃化温度等。

Copolymers of isobutene / styrene derivatives and preparation methods of cationic polymerization

The invention relates to an isobutene / styrene derivative polymer and a preparation method thereof. The polymer is a copolymer of monomer A and isobutene monomer with the structure shown in type (I). The polymer of the invention can be easily realized further chemical modification, and at the same time, by adjusting the addition amount of styrene monomer A, the basic properties of the polymer can be easily adjusted, such as glass transition temperature, etc.

【技术实现步骤摘要】
异丁烯/苯乙烯衍生物共聚物及阳离子聚合制备方法
本专利技术属于聚合物及其制备
,具体地属于异丁烯/苯乙烯衍生物的功能性聚合物及其阳离子聚合制备方法。
技术介绍
功能性聚合物是指将具有功能性的反应基团或者杂原子引入聚合物链中,对聚合物进行改性而得到的一类聚合物,这极大扩大了材料的应用范围,使其在促进聚合物共混、改善与无机填料相容性、制备不同结构新型聚合物等方面发挥重要作用。目前对聚合物功能化的研究主要是通过用含有功能性反应基团或其杂原子的引发剂和封端剂进行聚合物末端的功能性改性。聚异丁烯是一种多用途的饱和碳链橡胶产品,含少量异戊二烯单体单元的异丁烯聚合物为丁基橡胶,具有良好的气密性。对丁基橡胶进行改性,如氯化、溴化等,可以在保持其良好的气密性的同时大幅度提高硫化速率,且与其它品种橡胶及金属粘结性也得以改善。异丁烯与苯乙烯、对甲基苯乙烯可以通过阳离子聚合方法实现共聚合,产品可以是嵌段共聚物,也可以是无规共聚物(US3948868)。当苯乙烯及其衍生物含量高时为透明的聚合物,可作为塑料改性材料,当苯乙烯及其衍生物含量低时为橡胶产品。异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物能够很容易通过自由基溴化实现改性,聚合物分子链上含有苄基溴,比溴化丁基反应活性更高(US5162445),是新一代的溴化丁基橡胶。溴化丁基橡胶可以与端氨基尼龙等形成复合材料从而制备气密性高的橡胶制品,是目前比较先进的异丁烯橡胶材料,但由于需要对对甲基苯乙烯单体单元的甲基进行溴化,故存在聚合物与溴反应条件苛刻、效率低、成本高、且对设备耐腐蚀要求高等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种异丁烯/苯乙烯衍生物聚合物及其阳离子聚合制备方法。本专利技术所述的聚合物可以很容易地实现进一步地化学改性;同时,通过调整所述苯乙烯衍生物的加入量,可以容易地实现所述功能性聚合物的基本性能的调整,如玻璃化温度等。具体而言,本专利技术采用一种全新的苯乙烯衍生物与异丁烯共聚,该苯乙烯衍生物单体单元可以作为自由基引发点,从而很容易地实现聚合物的进一步地改性。相比现有的溴化工艺具有设备要求简单,产品改性容易等优点。为实现上述目的,本专利技术提供一种异丁烯/苯乙烯衍生物聚合物,所述聚合物为具有式(I)所示结构的单体A和异丁烯的共聚物:式(I)中,R1、R2相同或不同,彼此独立地选自H、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基;R3选自-CR4R5R6、-OR7、-SR8或-SnR9;R4、R5、R6相同或不同,彼此独立的选自H、C1-6烷基、C1-6烷基氧基、芳基、芳基氧基、杂芳基、杂芳基氧基;并且R4、R5、R6中的至少一个选自芳基、芳基氧基、杂芳基、或杂芳基氧基;R4、R5、R6中的烷基、芳基、杂芳基均可以被取代基取代,所述取代基例如为:C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、芳基等。R7、R8、R9彼此独立地选自芳基或杂芳基,所述芳基、杂芳基可以被取代基取代,所述取代基例如为:C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、芳基等。根据本专利技术,所述烷基指具有1-6个碳原子的直连或支链烷基,所述烷基例如为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、新戊基。根据本专利技术,所述芳基指具有6-20个(优选6-14个)碳原子的单环或多环芳族基团,代表性的芳基包括:苯基、萘基、蒽基、芘基等。根据本专利技术,所述的杂芳基指具有1-20个碳原子、1-4个选自N、S、O杂原子的单环或多环杂芳族基团,代表性的杂芳基包括:噻吩基、呋喃基、吡咯基、吡啶基、嘧啶基、咪唑基、噻唑基、吲哚基、氮杂萘基、氮杂蒽基、氮杂芘基等。根据本专利技术,所述聚合物的重均分子量Mw为大于等于30万,优选为40-130万。根据本专利技术,所述聚合物分子量分布MWD为3.00-8.00。所述聚合物的门尼粘度优选为30-100。根据本专利技术,所述单体A的摩尔百分含量(MA)为:0<MA<100mol%,所述异丁烯单体的摩尔百分含量(MB)为:0<MB<100mol%。优选地,0<MA<50mol%,更优选地,0<MA<10mol%,还更优选地,0<MA<5mol%。优选地,50mol%<MB<100mol%,更优选地,90mol%<MB<100mol%,还更优选地,95mol%<MB<100mol%。根据本专利技术,式(I)中,优选地,R1、R2任选自H或C1-6烷基。优选的,R1、R2相同。根据本专利技术,在一个优选实施方式中,R4选自H或C1-6烷基,R5、R6独立的选自芳基、芳基氧基、杂芳基、或杂芳基氧基。所述芳基、杂芳基可以被取代基取代,所述取代基例如为:C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、芳基等;所述芳基例如为苯基、萘基;所述杂芳基例如为吡啶。根据本专利技术,在又一个优选实施方式中,R4、R5、R6独立的选自芳基、芳基氧基、杂芳基、或杂芳基氧基,所述芳基、杂芳基可以被取代基取代,所述取代基例如为:C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、芳基等;所述芳基例如为苯基、萘基;所述杂芳基例如为吡啶。根据本专利技术,在又一个优选实施方式中,R4、R5任选为H或C1-6烷基,R6任选为芳基、芳基氧基、杂芳基、或杂芳基氧基,所述芳基、杂芳基可以被取代基取代,所述取代基例如为:C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、芳基等;所述芳基例如为苯基、萘基;所述杂芳基例如为吡啶。根据本专利技术,所述式(I)的单体A具体可为:对-(2,2-二苯基乙基)苯乙烯,对-(2,2,2-三苯基乙基)苯乙烯,对-(2-苯氧基乙基)苯乙烯等。本专利技术进一步提供上述异丁烯/苯乙烯衍生物聚合物的制备方法,包括,将所述单体A与异丁烯混合,采用溶液聚合,得到本专利技术所述的异丁烯/苯乙烯衍生物聚合物。根据本专利技术,所述聚合反应为阳离子聚合反应。所述聚合反应在引发剂存在下进行,所述引发剂为二氯乙基铝(EADC)、AlCl3等。所述聚合反应温度优选为-50℃到-120℃,又优选为-60℃到-110℃,聚合时间优选为:10-12min。所述聚合体系单体浓度为5-20wt%;引发剂与单体的摩尔比为:1:(50-3000)。所述单体A的摩尔百分含量(MA)为:0<MA<100mol%,所述异丁烯单体的摩尔百分含量(MB)为:0<MB<100mol%。根据本专利技术,在上述方法中,将一氯甲烷、单体A、以及异丁烯单体混合,加入引发剂二氯乙基铝(EADC),聚合反应得到所述聚合物。所述的二氯乙基铝(EADC)溶解在溶剂中,优选的溶剂例如为二氯甲烷等。二氯乙基铝与单体的摩尔比优选为:1:(50-3000)。本专利技术的有益效果:本专利技术提供了一种全新的功能性聚合物,首先拓展了可活性阳离子聚合的单体,而且所述聚合物具有复杂拓扑结构,聚合物中引入的功能性侧基很容易进行进一步地化学改性,是一种极具开发前景的功能性聚合物。本专利技术所述的聚合物,通过调整其中苯乙烯衍生物单体A的加入量,可以很容易地实现所述聚合物的基本性能的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异丁烯/苯乙烯衍生物聚合物,所述聚合物为具有式(I)所示结构的单体A和异丁烯单体的共聚物:

【技术特征摘要】
2016.08.01 CN 20161062487811.一种异丁烯/苯乙烯衍生物聚合物,所述聚合物为具有式(I)所示结构的单体A和异丁烯单体的共聚物:式(I)中,R1、R2相同或不同,彼此独立地选自H、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基;R3选自-CR4R5R6、-OR7、-SR8或-SnR9;R4、R5、R6相同或不同,彼此独立的选自H、C1-6烷基、C1-6烷基氧基、芳基、芳基氧基、杂芳基、杂芳基氧基;并且R4、R5、R6中的至少一个选自芳基、芳基氧基、杂芳基、或杂芳基氧基;R4、R5、R6中的烷基、芳基、杂芳基均可以被取代基取代,所述取代基例如为:C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、芳基等;R7、R8、R9彼此独立地选自芳基或杂芳基,所述芳基、杂芳基可以被取代基取代,所述取代基例如为:C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷硫基、芳基等。2.根据权利要求1所述的聚合物,其中,所述聚合物的重均分子量Mw为大于等于30万,优选为40-130万。3.根据权利要求1所述的聚合物,其中,所述聚合物分子量分布MWD为3.00-8.00;所述聚合物的门尼粘度优选为30-100。4.根据权利要求1所述的聚合物,其中,所述单体A的摩尔百分含量(MA)为:0<MA<100mol%,所述异丁烯单体的摩尔百分含量(MB)为:0<MB<100mol%。优选地,0<MA<50mol%,更优选地,0<MA<10mol%,还更优选地,0<MA<5mol%。优选地,50mol%<MB<100mol%,更优选地,90mol%<MB<100mol%,还更优选地,95mol%<MB<100mol%。5.根据权利要求1-4任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈健黄旭生赵帅金永辉陈大魁
申请(专利权)人:浙江众立合成材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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